Maximizar la flexibilidad en cascadas de varios niveles: el viaje de aventron hacia un despacho orientado al precio con HYDROGRID

aventron, uno de los principales productores suizos de energía renovable, se asoció con HYDROGRID para optimizar el uso del agua en su flota de centrales hidroeléctricas nórdicas. Este estudio de caso destaca cómo la planificación de la producción automatizada y optimizada digitalmente puede mejorar la flexibilidad del almacenamiento y permitir un envío flexible y, en última instancia, maximizar la eficiencia y la rentabilidad.

Aspectos más destacados

1. Liderazgo proactivo: aventron demostró su capacidad de previsión industrial al implementar la tecnología de aprendizaje automático en las operaciones de despacho diarias basadas en los precios, mejorando la eficiencia de forma sostenible a través de tecnologías innovadoras.
2. Implementación estratégica: El equipo de aventron integró HYDROGRID Insight con su infraestructura existente sin problemas, aprovechando al máximo la tecnología disponible para sus necesidades específicas, sin comprometer su configuración actual.
3. Resultados impresionantes: Este enfoque proactivo se tradujo en mejoras significativas en la eficiencia operativa y el ahorro de costos, lo que permitió a Aventron obtener resultados financieros cada vez mejores año tras año, según los informes más recientes mostrando un aumento del 37% en los ingresos en 2024, en comparación con las operaciones no optimizadas.‍
4. Preparación estacional: El nuevo enfoque de gestión del agua, basado en una previsión personalizada de los flujos de entrada, ayudó a Aventron a prevenir la formación de hielo en invierno y a prepararse para el derretimiento de la nieve a finales de la primavera en el clima nórdico.

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Antecedentes

La cartera de energía hidroeléctrica de aventron en Noruega incluye una amplia gama de centrales hidroeléctricas a pequeña escala. La cartera está diseñada para aprovechar los recursos naturales y las ventajas geográficas de Noruega, garantizando una producción de energía eficiente y sostenible. Este enfoque estratégico permite a aventron maximizar el potencial de sus activos hidroeléctricos y, al mismo tiempo, contribuir a los objetivos de energía renovable de Noruega, todo ello sin un esfuerzo operativo adicional.

El clima noruego plantea desafíos específicos en las operaciones hidroeléctricas. El impacto del derretimiento de la nieve y el hielo afecta significativamente a la previsión de los flujos de entrada. Durante la primavera, el deshielo aumenta la entrada de agua, mientras que la formación de hielo en invierno puede restringir el flujo de agua y el funcionamiento de las turbinas. La previsión precisa de los flujos de entrada es esencial para gestionar estas variaciones estacionales y garantizar una producción hidroeléctrica eficiente.

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Desafíos

El principal desafío al que se enfrentaba aventron era gestionar las pequeñas capacidades de admisión, que son bastante comunes en los proyectos nórdicos, al tiempo que se garantiza un uso óptimo del agua. Un ejemplo de condiciones restrictivas es el proyecto Boge, en el que el almacenamiento limitado en la presa de admisión dificultaba el funcionamiento constante de las turbinas, lo que generaba ineficiencias y posibles pérdidas de ingresos.

El sistema de cascadas Boge se divide en dos niveles: Boge 1 y Boge 2. El Boge 1, el primer depósito de la cadena en cascada, tiene una capacidad de depósito de 0,38 hm³, mientras que el Boge 2 es un depósito de entrada con una capacidad mucho menor, de 0,01 hm³. Esta capacidad de almacenamiento limitada restringe las operaciones en las fases iniciales. Además, el tamaño más pequeño de la toma del Boge 2 lo hace más susceptible a la congelación, lo que complica aún más la gestión del agua y las operaciones de las turbinas durante los meses más fríos. El rendimiento de la turbina del sistema en cascada Boge introduce otro nivel de complejidad en las operaciones: el Boge 1, con un rendimiento de 0,6 m³/s, se beneficia de tener un depósito más grande, pero de un rendimiento limitado a nivel de puerta, en comparación con el Boge 2.

Incluso en el caso de cascadas como Boge, aventron exploró la oportunidad de impulsar los precios de las operaciones de envío utilizando la flexibilidad de almacenamiento existente en el nivel superior del depósito. Así es como lo hicieron y los resultados que obtuvieron sin tener que dedicar ningún coste operativo adicional a Boge.

Solución

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HYDROGRID implementó un sistema de planificación de la producción automatizado y optimizado digitalmente para abordar estos desafíos. El sistema se centró en:

1. Optimización del uso del agua: Al gestionar cuidadosamente el flujo de agua desde el depósito superior de Boge hasta la presa de admisión, el sistema garantizó que las turbinas funcionaran a su rendimiento óptimo. Este enfoque maximizó la eficiencia del uso del agua, incluso con las pequeñas capacidades de admisión.
2. Mejora de la flexibilidad del almacenamiento: El uso optimizado del agua liberó la capacidad de almacenamiento en la presa de admisión, lo que permitió a Aventron gestionar mejor los niveles de agua y responder a las fluctuaciones de la demanda de energía.
3. Envío basado en el precio: Con una mayor flexibilidad de almacenamiento, Aventron podría aprovechar las estrategias de envío basadas en los precios. El sistema permitió a la empresa almacenar agua durante los períodos de bajos precios de la electricidad y liberarla cuando los precios eran más altos, maximizando los ingresos.

Resultados

La implementación del sistema automatizado de planificación de la producción de HYDROGRID condujo a mejoras significativas:

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• Eficiencia incrementada: El uso optimizado del agua se tradujo en un funcionamiento más uniforme y eficiente de las turbinas, a pesar de las pequeñas capacidades de admisión.
• Flexibilidad mejorada: La capacidad de almacenamiento liberada permitió a Aventron gestionar mejor los niveles de agua y responder a las demandas del mercado.
• Ingresos maximizados: Al aprovechar los envíos basados en los precios, aventron pudo capitalizar el aumento de los precios de la electricidad, lo que aumentó la rentabilidad general. En 2024, el proyecto Boge obtuvo unos resultados un 37% superiores en comparación con los métodos no optimizados, y todo ello sin necesidad de contratar personal adicional.
• Reducción de los costos de OpEx: La solución automatizada pudo proporcionar una gestión del agua las 24 horas del día, los 7 días de la semana, adaptada a cada sitio, sin añadir más personal ni comprometer la reactividad y la eficiencia.

Conclusión

La asociación de aventron con HYDROGRID demuestra el potencial de la planificación de la producción automatizada y optimizada digitalmente en el sector hidroeléctrico. Al optimizar el uso del agua y mejorar la flexibilidad del almacenamiento, aventron pudo superar los desafíos que plantean las pequeñas capacidades de admisión y maximizar su eficiencia operativa y sus ingresos.

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